ВПЛИВ ТЕПЛОФІЗИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ВОГНЕЗАХИСНИХ МАТЕРІАЛІВ НА ТЕПЛОВИЙ СТАН СТАЛЕВИХ КОЛОН ЗА СТАНДАРТНОГО ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМУ
DOI:
https://doi.org/10.33269/nvcz.2022.1(13).88-110Ключові слова:
вогнезахисний матеріал, коефіцієнт теплопровідності, критична температура сталі, необхідна мінімальна товщина, сталева колона, стандартний температурний режим, теплофізичні властивостіАнотація
Зважаючи на необхідність оптимізації параметрів систем вогнезахисту будівельних конструкцій для подальшого удосконалення і розвитку технології таких систем, актуальним є дослідження, спрямоване на визначення впливу теплофізичних властивостей вогнезахисних матеріалів, які є компонентами систем вогнезахисту, на тепловий стан сталевих колон в умовах стандартного температурного режиму. За мету ставилось з’ясування залежностей між необхідною мінімальною товщиною систем вогнезахисту, теплофізичними властивостями вогнезахисних матеріалів, які є компонентами систем вогнезахисту, критичною температурою сталі, коефіцієнтом поперечного перерізу і проміжком часу збереженості вогнестійкості сталевих колон. Для досягнення цього було вирішено завдання з визначення даних щодо необхідної мінімальної товщини вогнезахисних покриттів для досліджуваних систем вогнезахисту, узагальнення отриманих розрахункових даних і виявлення залежності цієї товщини від теплофізичних властивостей вогнезахисних матеріалів та інших параметрів систем вогнезахисту. Встановлено, що значення цієї товщини як для систем із вогнезахисним екраном, так і без нього, суттєво залежить від коефіцієнта теплопровідності застосованих вогнезахисних матеріалів lр, коефіцієнта поперечного перерізу Am/V,, критичної температури сталі θcr і проміжку часу збереженості вогнестійкості tfr. З підвищенням lр, Am/V, tfr і зменшенням θcr товщина dp,min збільшується. Показано, що у разі застосування для сталевих колон систем вогнезахисту з вогнезахисним екраном закономірним є зменшення товщини вогнезахисту dp,min порівняно із системами без екрана. Абсолютна різниця Δd,AB і відносна різниця δd,AB між значенням товщини покриття, отриманим для системи без вогнезахисного екрана, і значенням товщини покриття, отриманим для системи з вогнезахисним екраном без вогнезахисного покриття на його поверхні, змінюються в діапазонах від 0,06 мм до 15,5 мм і від 0,35 % до 51,6 % відповідно. Для систем вогнезахисту з екраном і вогнезахисним покриттям на його поверхні та/або на поверхні колони величина необхідної мінімальної товщини вогнезахисту є найбільш зменшеною порівняно із системами без екрана для малих значень коефіцієнта поперечного перерізу (Am/V)min і проміжку часу збереженості вогнестійкості tfr,min. Визначено дані щодо різниці між значеннями необхідної мінімальної товщини вогнезахисту, отриманими для систем із вогнезахисним покриттям на зовнішній поверхні екрана і без нього.
